内径尺寸光电位移检测系统研究

论文摘要

基于激光光三角位移检测原理,提出一种用于小型孔类零件内径尺寸的光电非接触检测方法,并研制了检测系统。本文论述了系统的组成和总体结构,对小型孔类零件内径尺寸的检测方法、系统检测原理进行了理论分析,并建立了相应的数学模型。本文根据小型孔类零件结构特点,根据光电位置敏感器(PSD)和光三角检测原理,提出了一种内径尺寸激光非接触测量方法,并据此设计出激光探头光学测量系统,并对其测量原理、光学系统方案进行的详细的分析。文中还对主体机械系统、计算机控制系统进行了阐述。通过实验对检测系统的精度和可行性进行了验证,结果表明:内径测量系统在测量范围Φ24mm～Φ51mm,重复性精度优于±0.028mm,验证了此测试系统是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 课题来源、研究目的及意义
• §1.2.1 课题来源
• §1.2.2 研究目的及意义
• §1.3 光电尺寸检测技术研究现状
• §1.4 本文主要研究内容、技术指标与研究方法
• §1.4.1 主要研究内容
• §1.4.2 技术指标
• §1.4.3 研究方法
• 第二章 系统的组成与总体设计方案
• §2.1 总体设计思想
• §2.2 系统的组成、总体结构布局与检测原理
• §2.2.1 系统的组成及功用
• §2.2.2 系统总体结构布局
• §2.2.3 系统的检测过程
• 第三章 关键技术与检测系统
• §3.1 激光探头内径测量系统
• §3.1.1 激光光三角位移检测原理的理论分析
• §3.1.2 激光探头内径测量原理理论分析
• §3.1.3 激光探头内径测量系统设计
• §3.2 主体精密机械系统
• 第四章 计算机控制系统设计
• §4.1 计算机控制系统硬件设计
• §4.2 硬件系统的抗干扰设计
• §4.2.1 供电系统的干扰及抗干扰措施
• §4.2.2 过程通道干扰及抗干扰措施
• §4.2.3 印制电路板的抗干扰设计
• §4.2.4 其它硬件抗干扰措施设计
• §4.3 控制系统的软件设计
• §4.3.1 虚拟仪器技术概述
• §4.3.2 虚拟仪器系统设计
• §4.3.3 测量软件编程
• §4.3.4 功能软件模块设计
• §4.3.5 内径尺寸测量过程
• 第五章 误差分析
• §5.1 检测系统误差来源及分析
• §5.2 机械系统误差来源及分析
• §5.2.1 导轨误差分析
• 第六章 实验结果与分析
• §6.1 实验条件
• §6.2 实验方法与检测结果及检测结果分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢